JS70.27-2022-RS-04-24.A0 卷煙條與盒包裝紙印刷品 耐光色牢度符合性的測定 氙弧燈法

Q/CC JS07.027-2022/RS-04-24.A0

1卷煙條與盒包裝紙印刷品 耐光色牢度符合性的測定 氙弧燈法

1 范圍

本文件規(guī)定了云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司卷煙條與盒包裝紙印刷品耐光色牢度符合性的測試方法。

本文件適用于云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司卷煙條與盒包裝紙印刷品耐光色牢度的評定。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T 250 紡織品 色牢度試驗 評定變色用灰色樣卡

GB/T 730 紡織品 色牢度試驗 藍(lán)色羊毛標(biāo)樣（1~7）級的品質(zhì)控制

GB/T 6151 紡織品 色牢度試驗 試驗通則

GB/T 6682 分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法

GB/T 8427 紡織品 色牢度試驗 耐人造光色牢度：氙弧

YC/T 374 卷煙條與盒包裝紙印刷品 耐光色牢度符合性的測定 氙弧燈法

Q/YNZY.J04.111 卷煙盒、條包裝紙及封簽

ISO 9370 塑料 氣候試驗輻照量的儀器測定 總則和基本試驗方法

ISO 13655 印刷技術(shù) 印刷圖像的光譜測量和色度計算

3 術(shù)語和定義

 GB/T 8427、YC/T 374 規(guī)定的下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1 色牢度

卷煙條與盒包裝紙印刷品在各種作用下抵抗其顏色特征發(fā)生變化的能力。

3.2耐光色牢度

卷煙條與盒包裝紙印刷品在日光或人造光源照射下，抵抗其顏色特征發(fā)生變化的能力。

4 原理

將試樣與藍(lán)色羊毛標(biāo)樣在人造光源下，按照規(guī)定條件曝曬，然后將試樣變色與藍(lán)色羊毛標(biāo)樣變色進(jìn)行對比，評定耐光色牢度的符合性。

5 儀器與材料

5.1 藍(lán)色羊毛標(biāo)樣

 應(yīng)符合 GB/T 730 規(guī)定的要求。

5.2 評定變色用灰色樣卡

應(yīng)符合 GB/T 250 的要求。

5.3 氙弧燈曝曬設(shè)備

 附有空冷或水冷裝置的氙弧燈曝曬設(shè)備，性能應(yīng)滿足附錄 A 的要求。

5.3.1 光源

 安裝在通風(fēng)良好的曝曬倉中，光源為氙弧燈，相關(guān)色溫為 5500 K～6500 K，尺寸由設(shè)備型號而定。

5.3.2 濾光片

 設(shè)備應(yīng)在光源和試樣之間安裝濾光片，使紫外光譜穩(wěn)定衰減。濾光片的透光率在 380 nm~750 nm

之間至少為 90%，而在 310 nm~320 nm 之間降為 0。

5.3.3 黑標(biāo)溫度計或黑板溫度計

 滿足附錄 A.3 的要求。

5.3.4 濕度控制裝置

 設(shè)備應(yīng)通過加濕試驗箱內(nèi)的空氣提供并控制試樣周圍的濕度，用水應(yīng)至少符合 GB/T 6682 中三級水的要求。

5.4 觀察條件

 目測觀察應(yīng)符合 GB/T 6151 觀察條件，參考照明體 D65。

5.5 白卡紙

 應(yīng)不含熒光增白劑。

5.6 分光光度計（色差儀）

符合 ISO 13655 要求，測試條件參考 D65 照明體，10°觀察者視角。

6 曝曬條件

 ——輻照度：(1.10± 0.02) W/m2@ 420nm

 ——濾光片：Window-IR 窗玻璃濾光片

 ——黑標(biāo)溫度：（47 ± 3）℃ 或者 黑板溫度：（45 ± 3）℃

 ——相對濕度：（50 ± 5）%

7 試驗步驟

7.1 檢查試驗設(shè)備是否處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，氙弧燈及試驗箱內(nèi)是否潔凈。

7.2 試驗準(zhǔn)備

7.2.1 裁取 5 級藍(lán)色羊毛標(biāo)樣，裁切尺寸不小于 45mm×20mm 兩份，一份為測試樣品，另一份為對照樣品，把進(jìn)行測試樣品固定在白卡紙板上，對照樣裝入避光密封袋內(nèi)。

7.2.2 從同一批次卷煙條與盒包裝紙樣品中抽取 10 張樣品，按 Q/YNZY.J04.111 中的規(guī)定進(jìn)行色差儀器檢測和目測，選取 4 張色差值接近，目測無明顯差異的樣品，其中一張為測試樣品，兩張作為備份樣品，一張為對照樣品，對照樣裝入避光密封袋內(nèi)。

7.2.3 從卷煙條與盒包裝紙印刷品測試樣品上裁取試樣，不同色相的部位分別裁取，盡量裁取色彩較全面的部分。盒包裝紙裁切尺寸不小于 50mm×50mm，條包裝紙裁切尺寸不小于 80mm×80mm，選擇三個測試點(diǎn)并做好記號，用分光光度計先測出測試點(diǎn)的 CIE L*a*b*值，作為基準(zhǔn)值，把進(jìn)行測試的試樣固定在白卡紙上。

7.3 曝曬試驗

7.3.1 確定曝曬時間：將裁取好的 5 級藍(lán)色羊毛標(biāo)樣（7.2.1），放入氙燈曝曬箱內(nèi)，在規(guī)定的條件下，連續(xù)曝曬，直到藍(lán)色羊毛標(biāo)樣曝曬和未曝曬部分的色差達(dá)到灰色樣卡（5.2）3 級，記錄曝曬時間 T。

注：實驗室應(yīng)根據(jù)設(shè)備狀況定期或不定期，采用藍(lán)色羊毛標(biāo)準(zhǔn)品對 T 進(jìn)行修正。

7.3.2 樣品檢測：將裁取好的測試樣品（7.2.2），放入氙燈曝曬箱內(nèi)，在規(guī)定的條件下，連續(xù)曝曬，累計曝曬時間達(dá)到 T 時，停止曝曬，等樣品冷卻至室溫后進(jìn)行耐光色牢度的評定。

8 耐光色牢度的評定

8.1 目測評定

8.1.1 比較試樣變色和目標(biāo)藍(lán)色羊毛標(biāo)樣變色，如果試樣變色程度不大于 5 級藍(lán)色羊毛標(biāo)樣變色程度，則試樣的耐光色牢度評定為“符合”；如果試樣變色程度大于藍(lán)色羊毛標(biāo)樣變色程度，則試樣的耐光色牢度評定為“不符合”。

8.1.2 在用對照樣與曝曬后的測試樣進(jìn)行目測比較時，應(yīng)在 D65 光源（見 GB/T 6151）下進(jìn)行。建議三人作為目測評定小組，如判定結(jié)果有爭議，少數(shù)服從多數(shù)，以 2 人以上認(rèn)同的結(jié)論作為最終判定結(jié)果。

8.2 儀器評定

用分光光度計測量曝曬后試樣標(biāo)記位置的ΔE*ab，所有測試點(diǎn)的ΔE*ab 以最大值表示。如果試樣在曝曬前后的三個標(biāo)記點(diǎn)色差ΔE*ab 變化值均不大于 5 級藍(lán)色羊毛標(biāo)樣曝曬至灰色樣卡（5.2）3 級的色差值（∣ΔE*ab∣≤3.4），則試樣的耐光色牢度評定為“符合”，如果有一個標(biāo)記點(diǎn)的ΔE*ab 變化值大于 5級藍(lán)色羊毛標(biāo)樣曝曬至灰色樣卡（5.2）3 級的色差值（∣ΔE*ab∣>3.4），則試樣的耐光色牢度評定為“不符合”。

注：ΔE*ab 是采用分光光度計測定三級灰色樣卡而得出的數(shù)值。

8.3 綜合評定

 目測評定與儀器評定結(jié)果不一致時，以目測評定結(jié)果為準(zhǔn)。

9 試驗報告

 試驗報告說明

——識別測試樣品的所有信息；

——耐光色牢度評定結(jié)果，按以下方式表示：

1) 目測：報告“符合”或“不符合”，并注明所用藍(lán)色羊毛標(biāo)樣等級；

2) 儀器：報告“符合”或“不符合”，并注明所用藍(lán)色羊毛標(biāo)樣和∣ΔE*ab∣值。

—— 與本標(biāo)準(zhǔn)測試步驟的差異；

—— 在試驗中觀察到的異?，F(xiàn)象；

 —— 試驗日期；

 —— 試驗人員。

附錄 A

（資料性附錄）

氙弧燈曝曬設(shè)備要求

A.1 一般要求

 氙弧燈曝曬設(shè)備裝有一個或多個水冷式或空冷式氙弧燈。根據(jù)曝曬區(qū)域的設(shè)計或容量不同，使用的氙弧燈的尺寸和功率會不同。曝曬設(shè)備應(yīng)裝有濾除實際不存在的短波紫外光輻射的濾光片，可裝有濾除或減少會引起試樣溫度偏高的紅外線輻射的濾熱片。此外，曝曬設(shè)備中應(yīng)有安裝試樣和傳感器的位置，這些位置的光源輻照度要均勻。

 氙弧燈曝曬設(shè)備應(yīng)將試樣夾放置在輻照度均勻的區(qū)域。試樣架可圍繞垂直安裝的氙弧燈旋轉(zhuǎn)。平板式氙弧燈曝曬設(shè)備可將試樣夾水平放置，試樣夾應(yīng)與氙弧燈平行。氙弧燈曝曬設(shè)備應(yīng)封閉運(yùn)轉(zhuǎn)，以免試驗人員受到紫外線輻射。此外，該設(shè)備通常為封閉絕熱的，以減少室溫變化的影響。

A.2 光源

光源為氙弧燈，相關(guān)色溫為 5500K～6500K，其尺寸由設(shè)備型號而定。氙弧燈應(yīng)使用濾光片來模擬經(jīng)窗玻璃過濾后的太陽輻照。所用濾光系統(tǒng)的透光率在380 nm～750 nm之間至少90%，而在310 nm～320 nm 則降為 0%。氙弧的紅外輻射可通過使用濾熱片減弱，以更好的控制試樣溫度。

 注：曝曬設(shè)備的輻射度均勻性受多個因素影響，例如光學(xué)系統(tǒng)和試驗倉壁上的灰塵、試樣的類型和數(shù)量等。

 本文件所用的氙弧曝曬設(shè)備均應(yīng)裝有適合的啟動器和以手動或自動控制氙弧燈功率的裝置。在手動控制操作時，需定期調(diào)節(jié)氙弧燈的功率以保持要求的輻照度。根據(jù)設(shè)備制造商說明書進(jìn)行手動功率控制操作。

 當(dāng)對氙弧燈功率進(jìn)行自動控制以保持恒定輻照度時，設(shè)備可使用一個或多個輻照度計耦合成一個適當(dāng)?shù)姆答伩刂葡到y(tǒng)。如果使用輻照度計，應(yīng)將其安裝在與試樣表面接收相同的輻照度的位置上。如果輻照度計不在試樣平面內(nèi)，其應(yīng)有足夠的接收面并校準(zhǔn)至試樣處的輻照度。輻照度計應(yīng)符合 ISO 9370的要求，并應(yīng)能測量特定波段（例如 300nm～400nm）或以一個單波長（例如 420nm）為中心的窄波段的輻照度。對輻照度計在特定波段或單波處進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù)曝曬設(shè)備制造商說明書和 ISO 9370 的要求對輻照度計進(jìn)行校準(zhǔn)。如果使用輻照度計進(jìn)行輻照度控制，應(yīng)在報告中標(biāo)明測定的波長或波段范圍。 氙弧燈因連續(xù)使用輻照強(qiáng)度會下降。根據(jù)設(shè)備制造商說明書更換燈管、濾光片和濾熱片，并記錄用于本文件曝曬的每臺設(shè)備的燈管、濾光片和濾熱片的更換時間。對自動保持輻照度恒定值的輻照度計來講，等時間曝曬應(yīng)獲得等效的輻照量，可由公式（A.1）求

得：

H=E×3.6t ……………………………...……... （A.1）

式中：

H— 曝曬輻照量，單位為千焦每平方米（kJ/m2）；

E— 輻照度，單位為瓦每平方米或焦每平方米秒 [W/m2或 J/（m2·s）]；

t— 時間，單位為時（h）；

3.6— 轉(zhuǎn)換系數(shù)。

自動控制輻照度的設(shè)備可配有設(shè)定倒計時積分器，以 kJ/m2為單位，當(dāng)試樣達(dá)到預(yù)先設(shè)定的曝曬輻

A.3 溫度控制

曝曬試樣的表面溫度主要取決于輻照吸收量、試樣輻射系數(shù)、試樣內(nèi)熱傳導(dǎo)量和試樣與空氣以及試樣與試樣夾之間的熱傳遞量。由于控制單個試樣表面溫度是不切實際的，所以用特定的黑色涂層傳感器

測量并控制試驗倉內(nèi)的溫度。固定在黑平板上的溫度傳感器應(yīng)置于試樣曝曬區(qū)內(nèi)，使其與測試平面表面

接收相同的輻照并經(jīng)相同冷卻條件。

可使用兩種類型的黑色涂層溫度傳感器：

黑標(biāo)溫度計應(yīng)包括一個厚度約為 0.5～1.2mm的不銹鋼平板。典型的長度和寬度約為 70mm×40mm，平板向光面應(yīng)涂覆耐老化性能良好的黑色涂層。涂覆后的平板應(yīng)至少吸收至 2500nm 總?cè)肷涔馔康?/span>90%。例如鉑電阻傳感器等熱敏元件應(yīng)安裝在不銹鋼平板背光面，并與板面中心有良好的熱傳導(dǎo)。不銹鋼平板背光面應(yīng)附有 5mm 厚的基板，基板由沒有填充物的純聚偏氟乙烯（PVDF）制成。在 PVDF 基板里有一個足夠放置鉑電阻傳感器的小凹槽。PVDF 基板凹槽面與傳感器距離應(yīng)約為 1mm。PVDF 基板的長度和寬度應(yīng)足夠大以保證黑標(biāo)準(zhǔn)溫度計的涂黑金屬板與其底座支架之間不存在金屬間的熱傳導(dǎo)。絕緣黑板的金屬支架與金屬板的邊緣相距至少 4mm。黑板溫度計應(yīng)包括一個耐腐蝕的金屬平板。典型尺寸約為長 150mm，寬 70mm，厚 1mm。平板向光面應(yīng)涂覆耐老化性能良好的黑色涂層。涂覆后的平板應(yīng)至少吸收至 2500nm 總?cè)肷涔馔康?90%。熱敏元件應(yīng)緊固在向光面的中心位置，它可以是一個帶有刻度盤顯示的涂黑桿狀雙金屬盤式溫度計、電阻溫度計、熱敏電阻或熱電偶。金屬板背光面應(yīng)曝露于試驗倉的空氣中。

黑板或黑標(biāo)溫度計的指示溫度取決于設(shè)備光源產(chǎn)生的輻照度、溫度和試驗倉內(nèi)的空氣流速。黑板溫度計所測溫度通常與黑色涂層金屬板溫度相當(dāng)。黑標(biāo)溫度計所測溫度通常與低導(dǎo)熱率的深色樣品曝曬表面的溫度相當(dāng)。在典型的曝曬試驗條件下，黑標(biāo)溫度計的指示溫度會比黑板溫度計的高。因為黑標(biāo)溫度計是絕熱的，所以其溫度變化的響應(yīng)速度稍慢于黑板溫度計。曝曬設(shè)備應(yīng)控制黑標(biāo)溫度或黑板溫度在要求溫度的±3℃以內(nèi)。如果在穩(wěn)定運(yùn)行時，黑標(biāo)溫度計或黑板溫度計的指示溫度變動范圍超過要求溫度的±3℃，終止試驗，并檢修設(shè)備，確保設(shè)備能控制黑標(biāo)溫度或黑板溫度允差在要求限度內(nèi)，然后繼續(xù)試驗。曝曬設(shè)備的設(shè)計應(yīng)滿足在試樣曝曬區(qū)任何位置上，黑板溫度或黑標(biāo)溫度傳感器在要求溫度的±5℃以內(nèi)。曝曬設(shè)備供應(yīng)商應(yīng)提供其設(shè)備符合這項性能要求的證明文件。通風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生的氣流要通過試驗倉并到達(dá)試樣表面。如果經(jīng)相關(guān)方同意，試驗倉內(nèi)的空氣溫度可通過溫度傳感器控制，該溫度傳感器應(yīng)避光避水。

A.4 濕度控制

 濕度會對實驗室加速曝曬試驗產(chǎn)生顯著影響。設(shè)備應(yīng)通過加濕試驗倉內(nèi)空氣的方式控制相對濕度（RH）。